Plusieurs paramètres influent sur les caractéristiques et les performances des matières colorantes.

Un numéro de Colour Index (CI) est attribué à chaque composé chimique utilisé en coloration. Ainsi, la première lettre du numéro CI est dans le cas des pigments un P et un S pour les colorants. La second lettre est l’indication de couleur : B pour bleu, G pour vert, R pour rouge, W pour blanc, V pour violet, Y pour jaune, O pour orange et Bk pour noir.

Ainsi, la colorimétrie a permis de démontrer que la force colorante et l’opacité étaient reliées à la grosseur des particules.

Par définition, l’opacité est la capacité d’un corps à s’opposer à la transmission des rayons lumineux. L’opacité est l’inverse de la transparence (= flux incident - flux transmis). Elle est définie à partir de l’écart de teinte ΔE de l’échantillon placé sur fond blanc et sur fond noir. L’opacité totale (100 %) est obtenue quand ΔE = 0.

La force colorante est déterminée par la quantité de pigment coloré qu’il faut ajouter à un pigment blanc (TiO₂) pour atteindre le tiers de l’intensité standard définie par la norme DIN 53235. Les pigments minéraux ont une force colorante plus faible que les pigments organiques.

La teinte correspond au positionnement de la couleur dans le cercle chromatique.

La forme des particules de matière colorante peut être sphéroïde, nodulaire ou lamellaire. Un pigment donné est composé de particules de tailles différentes. La taille des pigments organiques est beaucoup plus petite que celle des pigments minéraux. La taille joue un rôle sur la dispersion et donc sur le rendu final (brillance, couleur).

La saturation correspond au degré d’intensité de la couleur.

La clarté permet la mesure de la valeur du degré d’absorption ou de réémission de la lumière.

La résistance ou la solidité d’un pigment exposé à la lumière et aux intempéries est un paramètre important selon les applications visées des matériaux colorés. Ils doivent aussi résister aux environnements auxquels ils sont confrontés.
Plus un pigment est exposé à la lumière et plus son intensité chromatique risque d’être diminuée.
L’« Ã©chelle des Bleus » est un test standard permettant d’évaluer la solidité à la lumière. Il se présente sous la forme d’une gamme étalon de bandelettes en tissu ou en laine colorées en bleu dont la solidité croît de 1 à 8 de manière arithmétique.
La lumière peut donc provoquer des affaiblissements ou des changements de nuances, des noircissements…

Il est utile de connaître la résistance thermique d’une matière colorante pour savoir jusqu’à quelle température elle peut être exposée sans altération. En effet, des procédés d’imprimerie ou de mise en Å“uvre nécessitent des fonctionnements à chaud (exemple du propylène mi en Å“uvre vers 270°C ; impression thermique directe entre 65 et 85°C).

Les matières colorantes se doivent d’être résistantes mécaniquement. Selon le domaine d’applications visées, certains tests classiques sont menés : résistance au ruban adhésif, à l’ongle, au froissement, à la pliure, à l’abrasion…

La résistance ou stabilité chimique définit la capacité chimique d’une couleur et de ses composantes à rester sans interaction avec les polymères, inertes vis-à-vis des agents atmosphériques agressifs naturels (SO₂, H₂S), stables aux agents de polymérisation et aux accélérateurs.
De plus, certains agents chimiques peuvent causer des altérations aux couleurs : dégradation directe en présence de produits chimiques, migration de certains composés chimiques (résistance à la migration)…Cette exigence est nécessaire dans le cas d’environnements et d’utilisations spécifiques (emballages alimentaires, tissus d’ameublement, plastiques automobiles…). Par exemple, aucun changement de couleur, aucun dégorgement, aucune diminution de la résistance du film d’encre à la rayure ou au frottement ne doit être observé.

La non-toxicité des matières colorantes est un critère important puisqu’elles ne doivent présenter aucun risque pour la santé et l’environnement, à la fois dans leur fabrication, leur usage et leur destruction. Les colorants et pigments doivent répondre à des exigences précises au niveau de leur pureté : taux de métaux lourds, concentration en amines aromatiques, en dioxines et furannes, en PCB, en fraction extraite par le toluène (pour les noirs de carbone)…

Le pouvoir couvrant d’une peinture est :
  lié a l’indice de réfraction du cristal élémentaire,
  lié a la concentration volumétrique du pigment dans le film de peinture,
  lie à la granulométrie du pigment employé. Le pouvoir couvrant est plus élevé pour les pigments minéraux que pour les pigments organiques.

La mise en Å“uvre des matières colorantes repose sur une bonne dispersion qui permettra d’obtenir une coloration homogène et une force colorante optimale. La taille optimale des particules ou des agrégats et agglomérats est de l’ordre de 0,2 à 0,5 μm. Une bonne dispersion s’accompagne de 4 étapes souvent indispensables :
- un mouillage approprié entre les interfaces solide/liquide,
- un broyage des particules pour réduire les forces de van der Waals et électrostatiques qui provoquent l’agglomération,
- une homogénéisation pour répartir les poudres correctement dans la masse,
- une stabilisation par un solvant ou autre médium qui évite une ré-agglomération des pigments.

Il faut souligner que pour éviter les irrégularités de nuance, pour faciliter la manipulation et le dosage, certains secteurs tels que la plasturgie utilisent des préparations pigmentaires ou des mélanges-maîtres (masterbatches). Il s’agit de granulés (poudre de couleur concentrée associée à des additifs et des résines types compatibles avec l’usage visé) ou de liquides plus ou moins visqueux.